Kim, Dong-Yung;Kim, Jun-Hyung;Lee, Jae-Chul;Won, Moo-Ho;Yang, Se-Ran;Kim, Hyoung-Chun;Wie, Myung-Bok
Toxicological Research
/
v.35
no.1
/
pp.83-91
/
2019
Nanoparticles (NPs) have been recognized as both useful tools and potentially toxic materials in various industrial and medicinal fields. Previously, we found that zinc oxide (ZnO) NPs that are neurotoxic to human dopaminergic neuroblastoma SH-SY5Y cells are mediated by lipoxygenase (LOX), not cyclooxygenase-2 (COX-2). Here, we examined whether human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs), which are different from neuroblastoma cells, might exhibit COX-2- and/or LOX-dependent cytotoxicity of ZnO NPs. Additionally, changes in annexin V expression, caspase-3/7 activity, and mitochondrial membrane potential (MMP) induced by ZnO NPs and ZnO were compared at 12 hr and 24 hr after exposure using flow cytometry. Cytotoxicity was measured based on lactate dehydrogenase activity and confirmed by trypan blue staining. Rescue studies were executed using zinc or iron chelators. ZnO NPs and ZnO showed similar dose-dependent and significant cytotoxic effects at concentrations ${\geq}15{\mu}g/mL$, in accordance with annexin V expression, caspase-3/7 activity, and MMP results. Human MSCs exhibited both COX-2 and LOX-mediated cytotoxicity after exposure to ZnO NPs, which was different from human neuroblastoma cells. Zinc and iron chelators significantly attenuated ZnO NPs-induced toxicity. Conclusively, these results suggest that ZnO NPs exhibit both COX-2- and LOX-mediated apoptosis by the participation of mitochondrial dysfunction in human MSC cultures.
We produced magnetite nanoparticles (MNPs) and a Mg-rich solution as a nano-adsorbent and a coagulant for water treatment, respectively, using a low-grade iron ore. The ore was leached with aqueous hydrochloric acid and its impurities were removed by solvent extraction of the leachate using tri-n-butyl phosphate as an extractant. The content of Si and Mg, which inhibit the formation of MNPs, was reduced from 10.3 wt% and 15.5 wt% to 28.1 mg/L and < 1.4 mg/L, respectively. Consequently, the Fe content increased from 68.6 wt% to 99.8 wt%. The high-purity $Fe^{3+}$ solution recovered was used to prepare 5-15-nm MNPs by coprecipitation. The wastewater produced contained a large amount of $Mg^{2+}$ and can be used to precipitate struvite in sewage treatment. This process helps reduce the cost of both sewage and iron-orewastewater treatments, as well as in the economic production of the nano-adsorbent.
Kim, Yeong-Hun;Go, Yong-Min;Gu, Bon-Gi;Jo, Jin-Han
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
/
2011.05a
/
pp.243.1-243.1
/
2011
We demonstrate a facile and robust layer-by-layer (LbL) assembly method for the fabrication of nonvolatile resistive switching memory (NRSM) devices based on superparamagnetic nanocomposite multilayers, which allows the highly enhanced magnetic and resistive switching memory properties as well as the dense and homogeneous adsorption of nanoparticles, via nucleophilic substitution reaction (NSR) in nonpolar solvent. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (MP) of about size 12 nm (or 7 nm) synthesized with oleic acid (OA) in nonpolar solvent could be converted into 2-bromo-2-methylpropionic acid (BMPA)-stabilized iron oxide nanoparticles (BMPA-MP) by stabilizer exchange without change of solvent polarity. In addition, bromo groups of BMPA-MP could be connected with highly branched amine groups of poly (amidoamine) dendrimer (PAMA) in ethanol by NSR of between bromo and amine groups. Based on these results, nanocomposite multilayers using LbL assembly could be fabricated in nonpolar solvent by NSR of between BMPA-MP and PAMA without any additional phase transfer of MP for conventional LbL assembly. These resulting superparamagnetic multilayers displayed highly improved magnetic and resistive switching memory properties in comparison with those of multilayers based on water-dispersible MP. Furthermore, NRSM devices, which were fabricated by LbL assembly method under atmospheric conditions, exhibited the outstanding performances such as long-term stability, fast switching speed and high ON/OFF ratio comparable to that of conventional inorganic NRSM devices produced by vacuum deposition.
Hue, Jin Joo;Lee, Hu-Jang;Nam, Sang Yoon;Kim, Jong-Soo;Lee, Beom Jun;Yun, Young Won
Korean Journal of Veterinary Research
/
v.55
no.1
/
pp.57-60
/
2015
To investigate kinetics of free $^{177}Lu$ and $^{177}Lu$-labeled thermally cross-linked superparamagnetic iron oxide nanoparticles (TCL-SPION), suspensions were intravenously injected into the tail vein of mice at a dose of $5{\mu}Ci$/mouse or 15 mg/kg body weight, respectively. Free $^{177}Lu$ radioactivity levels were highest in kidney followed by liver and lung 1 day post-injection. $^{177}Lu$-labeled TCL-SPION radioactivity in liver and spleen was significantly higher compared to that of other organs throughout the experimental period (p < 0.05). Radioactivity in blood, brain, and epididymis rapidly declined until 28 days. Based on these results, TCL-SPION could be a safe carrier of therapeutics.
Iron oxide (Fe2O3) nanoclusters exhibit significant potential in the biomedical and pharmaceutical fields due to their strong magnetic properties, stability in solutions, and compatibility with living systems. They excel in magnetic separation processes, displaying high responsiveness to external magnetic fields. In contrast to conventional Fe2O3 nanoparticles that can aggregate in aqueous solutions due to their ferrimagnetic properties, these nanoclusters, composed of multiple nanoparticles, maintain their magnetic traits even when scaled to hundreds of nanometers. In this study, we develop a simple method using solvothermal synthesis to precisely control the size of nanoclusters. By adjusting precursor materials and reducing agents, we successfully control the particle sizes within the range of 90 to 420 nm. Our study not only enhances the understanding of nanocluster creation but also offers ways to improve their properties for applications such as magnetic separation. This is supported by our experimental results highlighting their size-dependent magnetic response in water. This study has the potential to advance both the knowledge and practical utilization of Fe2O3 nanoclusters in various applications.
The comparative influence of two nanoparticles [viz., superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) and nanobarium titanate (NBT)] upon the in vitro and in situ low-density polyethylene (LDPE) biodegradation efficiency of a potential polymer-degrading microbial consortium was studied. Supplementation of 0.01% concentration (w/v) of the nanoparticles in minimal broth significantly increased the bacterial growth, along with early onset of the exponential phase. Under in vitro conditions, ${\lambda}$-max shifts were quicker with nanoparticles and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) illustrated significant changes in CH/$CH_2$ vibrations, along with introduction of hydroxyl residues in the polymer backbone. Moreover, simultaneous thermogravimetric-differential thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTG-DTA) reported multiple-step decomposition of LDPE degraded in the presence of nanoparticles. These findings were supported by scanning electron micrographs (SEM), which revealed greater dissolution of the film surface in the presence of nanoparticles. Furthermore, progressive degradation of the film was greatly enhanced when it was incubated under soil conditions for 3 months with the nanoparticles. The study highlights the significance of bacteria-nanoparticle interactions, which can dramatically influence key metabolic processes like biodegradation. The authors also propose the exploration of nanoparticles to influence various other microbial processes for commercial viabilities.
In the synthesis of nanoparticles, much attention has been paid to regulating the particle size. There has been a possible evident that using the central cavity (core) of the protein ferritin has a greatly significant influence on it because the core can generate the nanometer-sized mineral particles of variable metal ions. In this report, recombinant human L-ferritins produced from Saccharomyces cerevisiae were purified and their molecular properties were characterized. The cDNA for human ferritin L chain was also expressed in another host such as Escherichia coli, and the properties of recombinant L-ferritins were compared. From isoelectric focusing experiment, the L-ferritin from the recombinant yeast showed no indication of N-glycosylation. Some post-translational modifications other than N-glycosylation were speculated in the L-ferritins from yeast. A difference was made in the L-ferritins in their iron uptake rates and the initial rate of the L-ferritin from yeast was slightly increased. The reconstitution yield and size distribution of the core minerals were analyzed in the L-ferritins by transmission electron microscopy. The L-ferritin from yeast with higher reconstitution yield (54.5%) showed slightly larger sizes (mean 6.92 nm) with narrower size distribution than the L-ferritin from E. coli. It is, in conclusion, speculated that L-ferritin from yeast is relatively superior to the other, in view of the size of nanoparticle and its relative homogeneity.
We demonstrated heat generation efficiency of the magnetic hyperthermia system to find optimal condition using gelatin tissue phantom. Magnetic hyperthermia induction can be used to make heat generation with different concentration of $Fe_3O_4$ iron oxide inside tissue phantom and magnetically labeled cells by applying AC magntic field at a frequency of 145 kHz. It was observed that the maximum temperature achieved in the magnetic gelatin tissue phantom increased with the concentration of $Fe_3O_4$ iron oxide and alternating magnetic field intensity. Results were discussed with respect to further optimization of therapeutic technique for biomedical application with modified functional nanoparticles.
Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Nps), composed of magnetite, $Fe_3O_4$, or maghemite, ${\gamma}-Fe_2O_3$, core and biocompatible polymer shell, such as dextran or chitozan, have recently found wide applications in magnetic resonance imaging, contrast enhancement and hyperthermia therapy. For different diagnostic and therapeutic applications, current attempt is focusing on the synthesis and biomedical applications of various ferrite Nps, such as $CoFe_2O_4$ and $MnFe_2O_4$, differing from iron oxide Nps in charge, surface chemistry and magnetic properties. This study is focused on the synthesis of manganese ferrite, $MnFe_2O_4$, Nps by most commonly used chemical way pursuing better control of their size, purity and magnetic properties. Co-precipitation syntheses were performed using aqueous alkaline solutions of Mn(II) and Fe(III) salts and NaOH within a wide pH range using various hydrothermal treatment regimes. Different additives, such as citric acid, cysteine, glicine, polyetylene glycol, triethanolamine, chitosan, etc., were tested on purpose to obtain good yield of pure phase and monodispersed Nps with average size of ${\leq}20nm$. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy down to cryogenic temperatures, magnetic measurements and inductively coupled plasma mass spectrometry were employed in this study.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.